journal article·2006-03-01

Size and Shape Control of SrTiO3 Particles Grown by Epitaxial Self-Assembly

Vincenzo R. Calderone, Andrea Testino, Maria Teresa Buscaglia, Marta Bassoli, Carlo Bottino, Massimo Viviani, Vincenzo Buscaglia, Paolo Nanni

Chemistry of Materials· Volume 18· Issue 6
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Abstract

Cubic SrTiO 3 particles are obtained by precipitation from an aqueous gel suspension. The gel suspension is prepared by hydrolyzing a TiOCl 2 solution with NaOH and adding SrCl 2 . The addition of citric acid leads to spherical particles. The particle size can be tailored in the range 80−1400 nm by varying the temperature and the concentration. A careful control of the synthesis conditions is essential for producing particles with a narrow size distribution. The results of HRTEM and ED investigations provide strong evidence that the oriented aggregation of small (4−5 nm) nanocrystals is the dominant growth mechanism for the formation of the observed SrTiO 3 particles. The primary nanocrystals self-assemble in a highly oriented fashion, producing defective single-crystal particles. The above results show that the directional aggregation process can be controlled by changing the temperature and concentration of the suspension as well as by adding organic molecules, obtaining SrTiO 3 particles with a controlled size and shape.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Electronic and Structural Properties of Oxides · Ferroelectric and Piezoelectric Materials · Layered Double Hydroxides Synthesis and Applications

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Department of Process and Chemical Engineering, University of Genoa, I-16129 Genoa, Italy, and Institute for Energetics and Interphases, Department of Genoa, National Research Council, I-16149 Genoa, Italy

References (83)

Show source-provided references
1. Tagantsev A. K. · J. Electroceram. · 2003 · 11 · 510.1023/B:JECR.0000015661.81386.e6 ↗
2. Müller K. A. · Phys. Rev. B · 1979 · 19 · 359310.1103/PhysRevB.19.3593 ↗
3. Itoh M. · Phys. Rev. Lett. · 1999 · 82 · 354010.1103/PhysRevLett.82.3540 ↗
4. Bednorz J. G. · Phys. Rev. Lett. · 1984 · 52 · 228910.1103/PhysRevLett.52.2289 ↗
5. Haeni J. H. · Nature · 2004 · 430 · 75810.1038/nature02773 ↗
6. Pellegrino L. · Appl. Phys. Lett. · 2002 · 81 · 384910.1063/1.1521583 ↗
7. Domen K. · J. Phys. Chem. · 1982 · 86 · 365710.1021/j100215a032 ↗
8. Miyauchi M. · Chem. Mater. · 2000 · 12 · 310.1021/cm990556p ↗
9. Kato H. · J. Phys. Chem. B · 2002 · 106 · 502910.1021/jp0255482 ↗
10. Konta R. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 899210.1021/jp049556p ↗
11. Miyauchi M. · Langmuir · 2004 · 20 · 23210.1021/la0353125 ↗
12. Burnside S. · J. Phys. Chem. B · 1999 · 103 · 932810.1021/jp9913867 ↗
13. Lenzmann F. · J. Phys. Chem. B · 2001 · 105 · 634710.1021/jp010380q ↗
14. Shaw T. M. · Annu. Rev. Mater. Sci. · 2000 · 30 · 26310.1146/annurev.matsci.30.1.263 ↗
15. Scott J. F. · J. Am. Ceram. Soc. · 2005 · 88 · 169110.1111/j.1551-2916.2005.00486.x ↗
16. Rüdiger A. · Appl. Phys. A · 2005 · 80 · 124710.1007/s00339-004-3167-z ↗
17. Naumov I. I. · Nature · 2004 · 432 · 73710.1038/nature03107 ↗
18. Zhao Z. · Phys. Rev. B · 2004 · 70 · 02410710.1103/PhysRevB.70.024107 ↗
19. Battisha I. K. · Mater. Lett. · 2002 · 57 · 18310.1016/S0167-577X(02)00727-9 ↗
20. Mao Y. · J. Am. Chem. Soc. · 2003 · 125 · 1571810.1021/ja038192w ↗
21. Liu H. · Solid-State Electron. · 2003 · 47 · 229510.1016/S0038-1101(03)00215-6 ↗
22. Mao Y. · Adv. Mater. · 2005 · 17 · 219410.1002/adma.200500437 ↗
23. Ebrahimi M. E. · J. Am. Ceram. Soc. · 2005 · 88 · 212910.1111/j.1551-2916.2005.00427.x ↗
24. Perrot-Sipple F. · Acad. Sci., Ser. IIc: Chim. · 1999 · 2 · 379
25. Li Y. F. · Chin. J. Inorg. Chem. · 2005 · 21 · 915
26. Leite E. R. · Ceram. Int. · 1995 · 2 · 15310.1016/0272-8842(95)90904-W ↗
27. Kakihana M. · J. Sol-Gel Sci. Technol. · 1998 · 12 · 9510.1023/A:1008613312025 ↗
28. Arya P. R. · J. Mater. Chem. · 2003 · 13 · 41510.1039/b205087k ↗
29. Perez-Maqueda L. A. · Solid State Phenom. · 2003 · 90 · 50910.4028/www.scientific.net/SSP.90-91.509 ↗
30. Lenggoro I. W. · Mater. Sci. Eng., B · 2004 · 113 · 6010.1016/j.mseb.2004.06.020 ↗
31. Urban J. J. · J. Am. Chem. Soc. · 2002 · 124 · 118610.1021/ja017694b ↗
32. Niederberger M. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 912010.1021/ja0494959 ↗
33. Leoni M. · J. Mater. Sci. Lett. · 1996 · 15 · 130210.1007/BF00240787 ↗
34. Roeder R. K. · J. Am. Ceram. Soc. · 1999 · 82 · 166510.1111/j.1151-2916.1999.tb01984.x ↗
35. Um M.-H. · J. Mater. Sci. · 2000 · 35 · 129510.1023/A:1004713226000 ↗
36. Zhang S. · Mater. Lett. · 2001 · 51 · 36810.1016/S0167-577X(01)00345-7 ↗
37. Mao Y. B. · Chem. Commun. · 2003 · 40810.1039/b210633g ↗
38. Diaz-Guemes M. I. · J. Mater. Sci. · 1989 · 24 · 101110.1007/BF01148791 ↗
39. Ahuja S. · J. Photochem. Photobiol., A · 1996 · 97 · 9910.1016/1010-6030(96)04324-9 ↗
40. Kao C.-F. · Mater. Sci. Eng, B · 1996 · 38 · 12710.1016/0921-5107(95)01512-4 ↗
41. Yang W.-D. · J. Mater. Res. · 1999 · 14 · 341010.1557/JMR.1999.0461 ↗
42. Kumar V. · J. Am. Ceram. Soc. · 1999 · 82 · 258010.1111/j.1151-2916.1999.tb02126.x ↗
43. Chen D. · J. Eur. Ceram. Soc. · 2000 · 20 · 126110.1016/S0955-2219(00)00003-0 ↗
44. Zhang S. · Mater. Sci. Eng., B · 2004 · 110 · 1110.1016/j.mseb.2004.01.017 ↗
45. Lencka M. M. · Ferroelectrics · 1994 · 151 · 15910.1080/00150199408244737 ↗
46. Testino A. · J. Am. Ceram. Soc. · 2004 · 87 · 7910.1111/j.1551-2916.2004.00079.x ↗
47. Testino A. · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 153610.1021/cm031130k ↗
48. Dirksen J. A. · Chem. Eng. Sci. · 1991 · 46 · 238910.1016/0009-2509(91)80035-W ↗
49. Cölfen H. · Chem.Eur. J. · 2001 · 7 · 10610.1002/1521-3765(20010105)7:1<106::AID-CHEM106>3.0.CO;2-D ↗
50. Sondi I. · Chem. Mater. · 2003 · 15 · 132210.1021/cm020852t ↗
51. Gehrke N. · Cryst. Growth Des. · 2005 · 5 · 131710.1021/cg050051d ↗
52. Busch S. · Eur. J. Inorg. Chem. · 1999 · 164310.1002/(SICI)1099-0682(199910)1999:10<1643::AID-EJIC1643>3.0.CO;2-J ↗
53. Yu S.-H. · Nano Lett. · 2003 · 3 · 37910.1021/nl025722y ↗
54. Cölfen H. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2003 · 42 · 235010.1002/anie.200200562 ↗
55. He T. · Chem. Mater. · 2004 · 16 · 73710.1021/cm0303033 ↗
56. Lee S. H. · J. Colloid Interface Sci. · 1997 · 186 · 19310.1006/jcis.1996.4638 ↗
57. Liu B. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 812410.1021/ja048195o ↗
58. Zhang Z. · Adv. Mater. · 2005 · 17 · 4210.1002/adma.200400401 ↗
59. Jongen N. · J. Colloid Interface Sci. · 2000 · 226 · 18910.1006/jcis.2000.6747 ↗
60. Pujol O. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 1312810.1021/jp0375261 ↗
61. Park G.-S. · J. Colloid Interface Sci. · 1996 · 177 · 19810.1006/jcis.1996.0021 ↗
62. Sugimoto T. · J. Colloid Interface Sci. · 1998 · 205 · 4210.1006/jcis.1998.5588 ↗
63. Niederberger M. · Chem. Mater. · 2002 · 14 · 7810.1021/cm0110472 ↗
64. Banfield J. F. · Science · 2000 · 289 · 75110.1126/science.289.5480.751 ↗
65. Penn R. L. · J. Phys. Chem. B. · 2001 · 105 · 469010.1021/jp0039868 ↗
66. Cheng Y. · J. Phys. Chem. B. · 2005 · 109 · 1154810.1021/jp050641m ↗
67. Cho K.-S. · J. Am. Chem. Soc. · 2005 · 127 · 714010.1021/ja050107s ↗
68. Tang Z. · Science · 2002 · 297 · 23710.1126/science.1072086 ↗
69. Yang H. G. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2004 · 43 · 593010.1002/anie.200461129 ↗
70. Lee E. J. H. · J. Phys. Chem. B · 2005 · 109 · 2084210.1021/jp0532115 ↗
71. Penn R. L. · Geochim. Cosmochim. Acta · 1999 · 63 · 154910.1016/S0016-7037(99)00037-X ↗
72. Polleux J. · Adv. Mater. · 2004 · 16 · 43610.1002/adma.200306251 ↗
73. Adachi M. · J. Am. Chem. Soc. · 2004 · 126 · 1494310.1021/ja048068s ↗
74. Pacholski C. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2002 · 41 · 118810.1002/1521-3773(20020402)41:7<1188::AID-ANIE1188>3.0.CO;2-5 ↗
75. Taubert A. · J. Phys. Chem. B · 2003 · 107 · 266010.1021/jp020569h ↗
76. Zhang S. C. · Colloid Surf., A · 2003 · 226 · 3510.1016/S0927-7757(03)00383-2 ↗
77. Liu B. · J. Phys. Chem. B · 2004 · 108 · 278810.1021/jp037129q ↗
78. Liu B. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2004 · 43 · 474510.1002/anie.200460090 ↗
79. Cölfen H. · Angew. Chem., Int. Ed. · 2005 · 44 · 557610.1002/anie.200500496 ↗
80. Penn R. L. · F Science · 1998 · 281 · 96910.1126/science.281.5379.969 ↗
81. Penn R. L. · J. Phys. Chem. B. · 2001 · 105 · 217710.1021/jp003570u ↗
82. Testino A. · Chem. Mater. · 2005 · 17 · 534610.1021/cm051119f ↗
83. Buscaglia, M. T.; Viviani, M.; Zhao, Z.; Buscaglia, V.; Nanni, P.Chem.Mater.Submitted (October 2005).